混合式磁悬浮轴承的同轴度检测方法
【技术领域】
[0001 ]本发明设及混合式磁悬浮轴承检测技术领域，更具体地说，设及一种混合式磁悬 浮轴承的同轴度检测方法。
【背景技术】
[0002] 磁悬浮轴承由其能耗低、噪音小、寿命长等优点被广泛应用。磁悬浮轴承按磁场力 是否可W人为控制分为：主动式磁悬浮轴承、被动式磁悬浮轴承和混合式磁悬浮轴承。其 中，混合式磁悬浮轴承包括:前轴承、后轴承和轴向轴承，混合式磁悬浮轴承采用永磁材料 替代主动式磁悬浮当中的偏置电流，大大降低了轴承控制器的功率损耗。由于永磁材料提 供的偏置是连续的，一旦前轴承和后轴承的同轴度不良，就会导致检测的参考位置偏离磁 中屯、较远，各个自由度上提供的连续的偏置磁场使整个系统更容易失稳，旋转时可能发生 严重的碰撞并损坏轴承，从而导致整个系统的崩溃。
[0003] 目前，前轴承和后轴承的同轴度是通过加工精度W及工艺进行保证，但并无检测 方法来对装配后的前轴承和后轴承的同轴度进行检测，导致混合式轴承的装配质量无法保 证，使得混合式轴承的可靠性较低。
[0004] 综上所述，如何检测混合式磁悬浮轴承的同轴度，W保证混合式磁悬浮轴承的装 配质量，提高混合式轴承的可靠性，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。
【发明内容】
[000引本发明的目的是提供一种混合式磁悬浮轴承的同轴度检测方法，检测混合式磁悬 浮轴承的同轴度，W保证混合式磁悬浮轴承的装配质量，提高混合式轴承的可靠性。
[0006] 为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
[0007] -种混合式磁悬浮轴承的同轴度检测方法，包括步骤：
[0008] 1)对混合式磁悬浮轴承进行五自由度悬浮；
[0009] 2)计算在预设时间内所述混合式磁悬浮轴承的每个径向自由度的悬浮电流平均 值 Ikl、Ik2、Ik3、Ik4;
[0010] 3)根据 Δ Ii= I Ik广11、Δ l2= I Ik2-I I、A l3= I Ik3-I I、A l4= I Ik4-I I 计算 A Ii、Δ 12、Δ 13、Δ 14,其中，I为标准悬浮电流；
[00川 4)若Δ Ii、A 12、A 13、A I期小于预设值，则同轴度合格，若Δ Ii、A 12、A 13、A I冲 任意一个大于或者等于预设值，则同轴度不合格。
[0012] 优选地，在所述步骤4)之后还包括步骤5):若同轴度不合格，调整所述混合式磁悬 浮轴承的悬浮位置，并返回步骤2)，直至同轴度合格。
[0013] 优选地，所述步骤5)还包括：
[0014] 在调整所述混合式磁悬浮轴承的悬浮位置前，建立直角坐标系，检测混合式磁悬 浮轴承的原始悬浮位置0点的坐标(姑，机）；在调整过程中，检测所述混合式磁悬浮轴承的悬 浮位置A点的坐标(Xa，Ya);计算所述混合式磁悬浮轴承的不良度m和偏移角度Θ;
[0015] 其中，所述不良度111为1与混合式磁悬浮轴承半径的比值，L为线段OA的长度，所述 偏移角度Θ为WX轴正方向为起点逆时针旋转到所述线段0A所需要的角度。
[0016] 优选地，根据
十算所述不良度m，其中，r为所述混合 式磁悬浮轴承半径。
[0017] 优选地，根据
计算所述偏移角度9。
[001引优选地，根巧
计算所述偏移角度9。
[0019] 优选地，根据I
计算所述偏移角度9。
[0020] 优选地，通过位移传感器检测所述混合式磁悬浮轴承的原始悬浮位置0点的坐标 和所述混合式磁悬浮轴承的悬浮位置A点的坐标。
[0021] 本发明提供的混合式磁悬浮轴承的同轴度检测方法，通过对混合式磁悬浮轴承进 行五自由度悬浮，获得每个径向自由度在预设时间内的悬浮电流平均值，然后获得悬浮电 流平均值与标准悬浮电流差值的绝对值，根据绝对值与预设值的大小关系，判断该混合式 磁悬浮轴承的同轴度是否合格。因此，上述混合式磁悬浮轴承的同轴度检测方法，实现了对 混合式磁悬浮轴承的同轴度的检测，从而保证了混合式磁悬浮轴承的装配质量，提高了混 合式轴承的可靠性。
【附图说明】
[0022] 为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述 中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施 例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可W根据提供的附图 获得其他的附图。
[0023] 图1为混合式磁悬浮轴承的同轴度不合格的示意图；
[0024] 图2为混合式磁悬浮轴承的同轴度不合格时静态悬浮电流示意图；
[0025] 图3为本发明实施例提供的混合式磁悬浮轴承的同轴度检测方法的示意图；
[0026] 图4为本发明实施例提供的混合式磁悬浮轴承的同轴度检测方法的流程示意图。
【具体实施方式】
[0027] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于 本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例，都属于本发明保护的范围。
[0028] 本发明实施例提供的混合式磁悬浮轴承的同轴度检测方法，具体包括步骤：
[0029] SOI)五自由度悬浮：
[0030] 对装配后的混合式磁悬浮轴承进行五自由度悬浮。需要说明的是，混合式磁悬浮 轴承具有五个自由度，具体地，前轴承转化为二维平面，就有直角坐标系的存在，也就是存 在两个自由度，记为FX、FY，同理，后轴承也存在两个自由度，记为RX、RY，轴向轴承由于只能 沿轴向运动，因此可转化为一维坐标，为一个自由度，记为AZ，因此混合式磁悬浮轴承具有5 个自由度。其中，自由度尸乂、尸￥、1?、1?￥均为径向自由度，自由度42为轴向自由度。
[0031 ]进行五自由度悬浮，具体为:将混合式磁悬浮轴承的轴控制到五个自由度的中屯、 位置，则实现了五自由度悬浮。混合式磁悬浮轴承的轴的位置，可通过位移传感器实时检测 混合式磁悬浮轴承的轴，位移传感器发出的位移信号反映出轴的位置;当然，也可通过其他 方式获得混合式磁悬浮轴承的轴的位置，并不局限于位移传感器。
[0032] S02)计算在预设时间内混合式磁悬浮轴承的每个径向自由度的悬浮电流平均值：
[0033] 为了检测混合式磁悬浮轴承的前轴承和后轴承的同轴度，需要计算在预设时间内 径向自由度的悬浮电流平均值。混合式磁悬浮轴承具有四个径向自由度，则具有四个悬浮 电流平均值，分别为山、Ik2、Ik3、Ik4。
[0034] 图2中，用虚线表示的圆圈是理论位置，用实线表示的圆圈是实际位置。Iki为混合 式磁悬浮轴承的一个径向自由度的悬浮电流，Ik2为混合式磁悬浮轴承的另一个径向自由度 的悬浮电流。
[0035] 在预设时间内径向自由度的悬浮电流平均值的计算方法为:在预设时间内，采集 至Ijn个电流，运η个电流的平均值即为悬浮电流平均值。对于预设时间的具体值，根据实际需 要进行设定，本发明实施例对此不做限定。
[0036] S03)计算悬浮电流平均值与标准悬浮电流的差值的绝对值：
[0037] 具体地，根据 Δ Ιι= I 山-II、Δ 12= I Ik2-I I、Δ 13= I Ik3-I I、Δ 14= I Ik4-I I